Das Projekt "Experiment IOMAS im Projekt MAC/Epsilon: Messung der Zusammensetzung und Haeufigkeit positiver Ionen im Hoehenbereich 60 bis 120 km mit hoher raeumlicher Aufloesung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Kernphysik durchgeführt. Ziel des Projektes MAC/Epsilon ist, die Turbulenz im Bereich der mittleren Atmosphaere mit Hilfe von Forschungsraketen, meteorologischen Raketen und Bodenbeobachtungen zu untersuchen. Das Experiment IOMAS wird Ionendichten im Hoehenbereich 60 bis 120 km mit grosser zeitlicher Aufloesung messen. In diesen Hoehen hat die Turbulenz einen wesentlichen Einfluss auf die Struktur und Temperatur der neutralen Gase sowie auf die Vertikale neutraler Gase. Sowohl die Gastemperatur wie die Verteilung und Haeufigkeit von Spurengasen wie NO, H2O und O kontrollieren die Ionenzusammensetzung ueber eine Vielzahl temperaturabhaengiger ionenchemischer Reaktionen. Aus den Ionendichtemessungen lassen sich daher Groessen wie NO-Dichten, H2O-Dichten, Staerke des turbulenten vertikalen Transports ableiten, die als Ergaenzung zu der direkt gemessenen Turbulenz anzusehen sind.
Das Projekt "CLOUD" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Paul Scherrer Institut, Labor für Atmosphärenchemie durchgeführt. Im CLOUD-Projekt (Cosmics Leaving OUtdoor Droplets) soll der Einfluss von galaktischer kosmischer Strahlung auf die Wolken und damit auf das Klima untersucht werden. Zu diesem Zweck wurde am CERN eine spezielle Kammer erstellt, die es erlaubt, unter ultrareinen Bedingungen die hierfür relevanten Prozesse zu untersuchen. Es ist bekannt, dass mit stärkerer galaktischer kosmischer Strahlung eine höhere Ionendichte in der Atmosphäre entsteht. Es soll untersucht werden, inwiefern durch diese erhöhte Ionendichte die Nukleation neuer Aerosolpartikel begünstigt wird. Wenn diese Aerosolpartikel auf die Grösse von etwa 50 bis 100 nm anwachsen, können sie zu so genannten Wolkenkondensationskernen werden und damit die Wolkenbildung beeinflussen. Eine höhere Ionendichte könnte damit in einer Wolke zu mehr und dafür kleineren Wolkentröpfchen führen; eine solche Wolke hätte eine stärker abkühlende Wirkung. Umgekehrt würde die heute eher niedrige Intensität der galaktischen kosmischen Strahlung über diese Mechanismen zu einer Temperaturerhöhung führen. Einzelne Wissenschaftler schreiben die heutige Temperaturerhöhung diesem Effekt der galaktischen kosmischen Strahlung und weniger der Erhöhung der Treibhausgase zu. Das CLOUD-Projekt hat deshalb zum Ziel, diese Hypothese zu überprüfen. Am CERN kann eine erhöhte kosmische Strahlung durch einen Pionenstrahl vom Protonensynchrotron simuliert werden, so dass Ionendichten bis auf eine Höhe von 15 km eingestellt werden können. Weiter können die aus der galaktischen kosmischen Strahlung stammenden Ionen mit einem elektrischen Feld eliminiert werden, bevor sie einen Einfluss auf die Nukleation ausüben können, so dass auch die Nukleation unter vollständig neutralen Bedingungen untersucht werden kann. Das CLOUD-Konsortium verfügt über eine breite Expertise in der Charakterisierung von Gasen, Clustern, Aerosolpartikeln und Wolken und ist deshalb ideal geeignet, diese komplexe Fragestellung anzugehen.